Simulasi Tungku Gasifikasi Tipe Natural Draft Berbasis Model Efek Cerobong dan Keseimbangan Termokimia
Leopold Oscar Nelwan
Dyah Wulandani
Edy Hartulistiyoso
Sri Endah Agustina
Dziyad Dzulfansyah + 1 penulis lainnya
Erlanda Augupta Pane
2018
Abstract
Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasi tungku gasifikasi dengan konfigurasi baru yang menggunakan prinsip natural draft (tungku natural draft gasification atau disebut sebagai tungku NDG) didasarkan padapemodelan efek cerobong dan keseimbangan termokimia. Model keseimbangan termokimia menerapkan persamaan stoikiometri untuk gasifikasi, methanation dan water-gas shift, persamaan-persamaan konstanta keseimbangannya serta persamaan neraca energi umum. Persamaan-persamaan tersebut digabungkan dengan persamaan efek cerbong dan dipecahkan untuk memperoleh koefisien reaksi, konstanta keseimbangan, suhu reaksi dan laju aliran massa udara. Selanjutnya tungku tersebut dikonstruksi dan diuji untuk memperoleh data laju konsumsi arang yang dibutuhkan untuk validasi model. Hasil pengujiankinerja menunjukkan bahwa penggunaan tungku untuk arang kayu memiliki laju pembakaran yang konstan 8.8 g/menit dan kualitas nyala api tungku ini cukup baik secara visual. Hasil perhitungan menunjukkanbahwa model yang diterapkan telah dapat memprediksi konsentrasi gas-gas produk yang mencakup CO, CH4, CO2, O2 serta gas N2 dan gas-gas lainnya. Hasil simulasi menunjukkan bahwa tinggi tungku yang lebih rendah (0.5 dan 0.4 m) memberikan konsentrasi gas-gas mampu bakar yang lebih tinggi sedemikian hingga dengan laju konsumsi arang yang sama daya gas potensialnya meningkat dari 2.33 kW pada tinggi0.6 m menjadi 2.63 kW pada tinggi 0.4 m.